Perpindahan
panas/kalor yang terjadi karena perpindahan fluida (zat cair atau gas) yang
menerima kalor disebut konveksi. Konveksi juga merupakan proses dimana kalor
ditransfer dengan pergerakan molekul dari satu tempat ke tempat yang lain.
Sementara konduksi melibatkan molekul (dan/atau elektron) yang hanya bergerak
dalam jarak yang kecil dan bertumbukan, konveksi melibatkan pergerakan molekul
dalam jarak yang besar. Perpindahan fluida pada konveksi ada yang terjadi
secara alamiah, ada yang terjadi karena dialirkan (perpindahan
"paksa"). Konveksi alamiah terjadi dengan sendirinya. Misalnya,
konveksi pada saat memasak air. Aliran ini terjadi karena massa jenis air
mengecil. Karena itu bagian zat cair ini naik dan digantikan oleh zat cair yang
massa jenisnya lebih besar. Arus zat alir yang terjadi karena konveksi disebut
arus konveksi. Zat cair maupun gas umumnya bukan merupakan penghantar kalor
yang sangat baik, namun dapat mentransfer kalor cukup cepat dengan konveksi.
Proses pentransferan kalor adalah melalui pergerakan molekul dari satu tempat
ke tempat yang lain.
Contoh
konveksi alami dalam keseharian lainnya yaitu konveksi udara pada sistem
ventilasi rumah. Udara panas dalam rumah bergerak ke atas dan keluar melalui
ventilasi. Tempat udara panas tadi digantikan oleh udara dingin yang masuk
melalui ventilasi. Oleh karena arus konveksi ini, maka suhu udara di dalam
rumah terasa lebih nyaman. Penerapan konveksi paksa misalnya dalam teknik
aliran fluida diadakan dengan sengaja, yaitu dengan mengalirkan fluida yang
sudah panas ke tempat yang dituju. Misalnya, pada pendinginan kendaraan
bermotor, kalor yang timbul pada pembakaran bahan bakar dipindahkan ke tempat
lain dengan menghembuskan udara ke bagian yang panas. Demikian pula, pada kasus
tungku dengan udara yang dipaksa, di mana udara dipanaskan dan kemudian ditiup
oleh kipas angin ke dalam ruangan.
Bila
kita biarkan secangkir teh panas beberapa lama di atas meja, suhu teh itu
turun. Turunnya suhu teh itu sebagian disebabkan kalor dipindahkan oleh udara
di sekitar cangkir melalui konveksi alamiah, sebagian oleh radiasi. Untuk
menghangatkan tubuh di musim dingin atau di malam hari banyak orang suka
meminum air hangat. Pada peristiwa ini transfer panas dilakukan dengan cara
konveksi, yaitu air yang hangat tersebut mengalir ke lambung sehingga
temperatur di lambung menjadi naik. Artinya, massa materi air yang hangat
tersebut membawa energi panas ke dalam tubuh. Pembawaan energi panas dengan
cara konveksi lebih cepat daripada dengan cara konduksi.
Satu
proses penting yang melibatkan konveksi adalah sirkulasi aliran darah di dalam
tubuh. Darah, di dalam tubuh, juga berperan mendistribusi energi panas ke
seluruh tubuh secara merata. Panas yang berlebihan di dalam tubuh akan dibuang
dibawa ke permukaan kulit melalui sirkulasi aliran darah. Pada saat panas tubuh
berlebihan di dalam tubuh, maka laju aliran darah dari dalam tubuh menuju ke
kulit akan meningkat. Sesampainya di permukaan kulit, energi panas tersebut
akan diserap oleh udara luar melalui proses konduksi, yaitu: kontak antara kulit
dan udara luar.
Pada
saat panas di dalam tubuh mulai berkurang, misalnya saat anda kedinginan
setelah mandi, maka aliran darah ke permukaan kulit dikurangi secara drastis
agar energi panas yang tersisa di dalam tubuh tidak mengalir ke luar tubuh. Pada
saat aliran darah ke permukaan kulit ini dikurangi secara drastis, maka kulit
kelihatannya akan keriput. Kulit akan mengurangi luas permukaan kontaknya
dengan udara luar, jadilah ia keriput saat kedinginan.
Pada
saat anda berkeringat karena lingkungan yang panas, energi panas yang
dihasilkan oleh tubuh anda akan diserap oleh air keringat dan energi panas itu
akan digunakan untuk mengubah fasenya dari cair menjadi uap. Uap tersebut akan
meninggalkan tubuh dan pergi ke udara lingkungan. Pada peristiwa ini juga
terjadi proses konveksi dimana uap air membawa panas tubuh kita. Proses
penghantaran energi panas dari dalam tubuh ke permukaaan adalah konveksi dengan
menggunakan massa darah, sementara dari permukaan kulit ke udara luar adalah
juga konveksi dengan menggunkan material uap air keringat melalui pengubahan
fase air dari keringat menjadi uap.
Proses
konveksi juga dilakukan pada peralatan pendingin ruangan seperti air
conditioner (AC). Massa udara yang telah didinginkan di dalam mesin AC di
hembuskan ke ruangan sehingga temperature ruangan menjadi menurun. Untuk
menurunkan temperatur tubuh yang tinggi, umumnya juga dilakukan dengan cara
konveksi yaitu dengan mengoleskan alkohol ke seluruh permukaan kulit. Alkohol
akan menyerap energi panas tubuh dan energi panas itu digunakan untuk mengubah
fase cair alkohol menjadi uap dan menguapkan alkohol ke udara luar. Sebaliknya
jika ada pasien yang merasa kedinginan sebaiknya diberi pakaian yang tebal yang
terbuat dari bahan yang nilainya rendah. Atau pasien dimasukkan ke ruangan yang
telah dilengkapi dengan alat penghangat.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar